PVDF管道焊接工藝的研究

馮婧

摘 要：采用PVDF材料制作的管道，由于其電絕緣性，適合于在高電壓場合下使用，但由于某廠目前所用PVDF管道原材料均為進口材料，價格昂貴，為了避免在管道焊接過程中出現錯誤，減少損失，本文采用熔接承插的連接方式，研究了PVDF管道與管件、螺母之間的焊接工藝。

關鍵詞：PVDF；熔接承插；焊接

PVDF聚偏氟乙烯具有電絕緣性能和特殊的抗老化性能[1]，適合于在高電壓場合長期使用，但用其制作的一些管道及管件壁薄，熔接時散熱非常快，凝固時間很短，一旦熔接錯誤或失敗將造成巨大的經濟損失。本文結合某廠實際，采用熔接承插[2]的連接方式，探討了PVDF管道的焊接工藝。

1 儀器設備

標準熱熔機；臺式鉆床Z4120；MC尼龍鉆孔夾具；紅外線取暖器；手電鉆；木工水平儀500X1；紅外線測溫儀CEM-DT-8812；溫度計（0～100℃）；切管刀等。

2 PVDF管道與管件熔接

2.1 下料

使用切管刀進行尺寸下料，下料尺寸誤差控制在±1mm范圍內，在不影響使用及整體尺寸的前提下，可通過熔接的深淺來補充誤差。

2.2 管道和管件固定

PVDF管道和管件固定前，需調節專用熱熔夾具，使夾具導軌保持水平，并利用紅外線測溫儀檢查熱熔機的溫控紅綠燈開閉時的溫度是否與熱熔頭溫度要求（250℃～270℃）相符。

將PVDF管道和管件分別固定在專用熱熔夾具上后，需鎖緊固定螺栓，轉動手輪使管道、管件熔接端面接觸，利用手電筒目測熔接端面是否均勻，沒有出現縫隙確定PVDF管道與管件等高同心后，再利用水平尺進行校驗管道、管件是否水平，然后在擰緊固定螺栓過程中觀察水平尺的變化，保證管道、管件在允許的水平偏差范圍之內。

2.3 熔接

熔接前需測量工作范圍內的環境溫度，工作環境溫度應控制在25℃以上。

熔接時通過專用熱熔夾具手輪將管道與管件之間的間距調到可讓熱熔頭自由進入，將熱熔機放在管道與管件之間，公熱熔頭插進管件，然 后通過轉動手輪使母熱熔頭套在PVDF管道上。達到加熱時間后，再使熱熔頭與PVDF管道及管件分開，取出熱熔頭后使PVDF管道迅速插入PVDF管件，由管道與管件分開到承插完成熔痕外露在環境中的時間不能超過5s。

熔接完成后不能馬上撤去手輪外力，要把持一段時間才可撤去，然后讓管道、管件自然冷卻。

3 PVDF管道與配水螺母熔接

3.1 鉆孔

應根據標定的孔間距選擇相應編號的鉆孔模板，將管道放入鉆孔夾具凹槽內，確保第一個鉆孔相對于鉆孔模板的位置正確，反復測量確定后，再固定鉆孔模板，鉆孔時要注意鉆頭的進給速度和最終深度，以確保管內無毛刺和鉆頭不傷及對面管壁。

3.2 熔接

熔接前將管道固定在專用熔接夾具上，并保持水平，可利用頂尖進行多點校驗，如不水平，則應轉動管道使各孔中心線在同一水平面。將夾具上固定配水螺母的滑塊和固定管道用的定位座更換成標識為PVDF專用的的滑塊、管道定位座，要待熱熔機的溫度達到要求后方可進行熔接。

熔接時先將配水螺母放置在滑塊夾套內，滑塊手柄向前使頂尖插入孔內，配水螺母凹面緊貼管道表面，調整凹面朝向使凹面與管道表面弧度完全吻合，并用夾套上的螺釘固定配水螺母，然后使滑塊手柄退后，放下熱熔機，讓滑塊手柄及熱熔機手柄同時向前，使兩熱熔頭同時分別緊貼配水螺母凹面與管道表面，配水螺母凹面及管道表面慢慢被熱熔頭熔化，待接觸面有PVDF熔融體擠出后，馬上停止壓力，等待10s后再使兩手柄迅速退后，將兩熱熔接觸面分離，最后再迅速提高熱熔機，滑塊迅速向前，將配水螺母壓在管道表面上，施加一定的壓力，等待15s后再撤去壓力，擰松夾套上螺釘，使滑塊退后將夾套與配水螺母分離。

所有管道與配水螺母熔接后，母管須在夾具上自然冷卻5min方可拆卸。冷卻拆卸后可用手動鉆配Φ6.5麻花鉆將所有配水螺母內熔接處溢出多余的熱熔膠鉆出，以保證使用時水流暢通。

4 PVDF管道上熔接等電位螺母

熔接前安裝好熱熔機上的熱熔頭套件，注意鎖緊用的固定螺絲為M6全絲，目的是利用全絲外露部分進行對孔定位。可用鉛筆畫出熔接位置中心，用手動鉆鉆出Φ6.5孔，并校驗熱熔機與熱熔頭溫度要求是否相符。

熔接時可兩人配合進行，一人通過對孔定位將熱熔機上母熱熔頭緊貼管外壁，另一人將等電位螺母上的熔接面緊貼公熱熔頭，注意各弧面方向一致，熱熔機一直保持水平，觀察管面與等電位螺母熔接處均勻溢出熱熔膠后，兩人同時分開熱熔機、配水螺母，后者將配水螺母迅速擠壓到管道熔接處，弧面方向一致，擠壓力度保持15s，注意由分開到開始擠壓熔痕外露在環境中的時間不能超過5s。

5 結論

通過熔接承插的焊接工藝方法，使得PVDF管道焊縫質量得到提高，減少了管道制作出錯率，降低了經濟損失，并縮短了制作周期，滿足了生產需要。

參考文獻：

[1]周殿明，張麗珍.塑料薄膜實用生產技術手冊[M].北京：中國石化出版社，2006：346.

[2]張翰林，蘇革平.淺談PPH 管道和PVDF 管道施工工藝[J].科技情報開發與經濟，2012（21）：136-139.